CN102051697A - 一种芳纶高温定型机 - Google Patents

Abstract

一种芳纶高温定型机，由帘网输送机构、导丝机构、加热机构、温度控制与保持系统、氮气循环与控制机构、机架等构成。帘网电动辊带动帘网输送带和帘网从动轮，帘网输送带在水平安装的托架上移动。进出口端装有导丝板和出丝辊。风机出口端与加热器连接、通过管道连接帘网输送带上方的温度均化器，输送带下方的温度缓冲器通过管道与风机的进口端相连。内箱体的内侧装有保温板，内箱体的两端设置风帘，箱体内设置多处温度传感器并与温度控制器连接。氮气发生器经过控制阀门连接在风机的出口端。内箱体嵌入在箱体外壳内，由若干个可调机脚支撑。该发明能够满足芳纶生产过程中对丝束松弛状态下高温热定型的工艺要求，而且节约能源。

Description

一种芳纶高温定型机

技术领域

本发明涉及一种化纤行业超强高分子纤维的热定型设备，特别是一种芳纶高温定型机。

背景技术

目前高性能纤维在各行各业的应用越来越普及，对国民经济的影响也越来越显著。芳纶作为超强高分子纤维的代表，具有卓越的耐热阻燃性、电绝缘型以及良好的纺织性能，已经成为先进防护材料和结构材料的重要原料。在芳纶的生产过程中，对丝束的松驰式高温定型是提高芳纶制品综合性能的关键工序。根据资料显示，国内现行的芳纶生产线上还未见配备松弛式定型工序，主要原因是，国内的各种松驰式热定型机的最高定型温度为260℃，而芳纶的定型温度要求为400℃左右，目前还没有松驰式定型温度超过260℃的高温定型机；现有的采用蒸汽加热的定型设备，其最高温度不超过200℃，达不到芳纶定型工艺的要求，而目前采用圆形电加热管的定型设备，虽然能够达到芳纶丝束热定型的温度，但箱体内的热循环风机所产生的循环风会将丝束吹散，无法实现芳纶高温松式定型过程中要保证芳纶丝束不分散的要求；现行松式定型机的输送带承受的极限温度是260℃，无法满足芳纶生产400℃的高温要求；芳纶生产对温度的均匀性要求较高，一般要保证±1℃，现有的热定型机存在箱体内的热量可以从丝束进出口处外泄现象，造成箱体前后两侧的温度与中部的温度相差较大，达不到芳纶丝束松式高温热定型的要求；芳纶纤维的表面在400℃左右极易氧化，造成丝束色泽的差异，目前的松式热定型工艺达不到芳纶生产的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种芳纶高温定型机，该机不仅能够满足芳纶生产过程中对丝束松驰状态下高温热定型的工艺要求，而且节约能源。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是，一种芳纶高温定型机，由帘网输送机构、导丝机构、加热机构、氮气循环与控制机构、温度控制与保持系统、机架等构成。帘网输送机构由帘网电动辊、帘网从动轮、帘网托架和金属帘网构成，帘网电动辊安装在出口端，帘网从动轮安装在进口端，金属帘网平铺在水平托架上受帘网电动辊和从动轮的驱动。所述导丝机构由导丝板和出丝辊构成，导丝板固定在进口端上方的导丝板支架上，导丝板下端口位于帘网输送带的中央，出丝辊安装在出口端紧靠机箱外壳的位置。所述加热机构由加热器、循环风机、热风管道、温度均化器组成，加热器、循环风机安装在机箱外壳内、内箱体外，加热器安装在循环风机前端，并通过热风管道与内箱体内的上温度均化腔相连通，下温度缓冲腔通过热风管道与风机相连形成热风的循环。所述的氮气循环与控制机构包括安装在机箱外壳外的氮气发生器、氮气控制阀，氮气管道直接与加热器和循环风机之间热风管道连通，氮气控制阀安装在氮气发生器出口的管道上。所述温度控制与保持系统包括安装在内箱体内侧和隔舱板内壁的隔热板、分布在恒温区域内的多个温度传感器、安装在箱体前后隔舱板外的阻热风帘和箱体外壳外面的温度控制器组成。所述的机架由机箱、前后隔舱板、可调式机脚组成，可调式机脚可以进行机箱高度的调整。

所述芳纶高温定型机水平方向安装。

所述帘网从动轮可以沿水平方向移动。

所述金属帘网呈筛孔状，金属帘网的铺丝表面光滑平整。

所述导丝板的上半部分面向定型机的长度方向，下半部分面向定型机的宽度方向，上下导丝面相差90°。

所述温度均化器包括上温度均化腔、上温度均化板、下温度缓冲板和下温度缓冲腔，上温度均化板至少设三层，板与板之间留有间隙；下温度缓冲板至少设两层，板与板之间亦留有间隙。

所述热风管道外面裹有保温层。

所述阻热风帘安装位置尽量靠近铺丝层和金属帘网。

所述氮气控制阀门可以根据丝束定型的质量调节阀门开口的大小。

本发明有益的技术效果在于：

1.由于采用落差式丝束自重铺丝机构，即丝束依靠重力直接从导丝板上滑下，均匀地铺在输送带上，取代了常规的动力导丝架，节省了能源动力。

2.芳纶高温定型机的工作温度为400℃，高于目前常规松式定型机输送带承受的极限温度260℃，因此，采用金属帘网作为输送带，能够承受400℃以上的高温。

3.在400℃高温下定型，芳纶纤维的表面在空气中易被氧化，在加热管道中填充氮气，使高温区域中的氮气浓度增加，可以防止高温下芳纶纤维的氧化。

4.采用温度均化器，并在高温区域进出丝束的两个端口处设置阻热风帘，保证芳纶纤维定型区域内温度的均匀性，工作温度的控制精度达到400±1℃。

另外，与现有技术相比，铺丝层表面无循环风，芳纶丝束不会发生被吹散的现象。且由于电气控制装置包括了超温报警自动保护器和端口密封装置气压过低时的连锁保护器，因此确保了安全、正常生产。

附图说明

图1是本发明芳纶高温定型机的结构示意图。

图2是图1的截面图。

图中，1——从动轮支架，2——导丝板支架，3——导丝板，4——帘网从动轮，5——机箱外壳，6——前隔舱板，7——隔热板，8——帘网托架，9——热风管道，10——上温度均化腔，11——上温度均化板，12——下温度缓冲板，13——下温度缓冲腔，14——后隔舱板，15——氮气发生器，16——氮气控制阀，17——加热器，18——循环风机，19——阻热风帘，20——铺丝层，21——上出丝辊，22——下出丝辊，23——帘网电动辊，24——电动辊支架，25——内箱体，26——温度传感器，27——温度控制器，28——导线，29——金属帘网，30——可调式机脚。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

一种芳纶高温定型机，如图1和图2所示，帘网从动轮4安装在从动轮支架1上，帘网电动辊23安装在电动辊支架24上，帘网托架8与机箱外壳5连接在一起，金属帘网29受帘网托架8的支撑，在帘网托架8上平行移动。导丝板3安装在导丝板支架2上，丝束通过导丝板3在金属帘网29上形成等厚的铺丝层20，丝束出口处安装一对出丝辊，包括上出丝辊21和下出丝辊22。机箱外壳5水平安装在可调节机脚30上，可以进行机箱外壳5的水平调整。内箱体25固定在机箱外壳5内，前隔舱板6安装在内箱体25的进口端，后隔舱板14安装在内箱体25的出口端，内箱体25的内侧贴有隔热板7。内箱体25内铺丝层20的上方安装有多层上温度均化板11，下方安装有多层下温度缓冲板12。循环风机18的出口端与加热器17相连接，并通过热风管道9与上温度均化腔10相通，下温度缓冲腔13连接管道至循环风机18的进口端。氮气发生器15安装在机箱外壳5的外侧，通过管道和安装在管道上的氮气控制阀16与循环风机18的进口管道相连接。前隔舱板6、后隔舱板14的外侧、金属帘网29的上下面装有阻热风帘19。内箱体25内侧的四周、包括前后隔舱板内侧装有多个温度传感器26，并通过导线28与机箱外的温度控制器27相连接。机箱外壳5支撑在可调式机脚30上。

芳纶高温定型机工作时，帘网电动辊23带动金属帘网29在帘网托架8上按照图1所示方向移动，丝束沿着导丝板3，依靠自身的重量均匀地铺到金属帘网29上，形成等厚的铺丝层20，丝束出口处的一对出丝辊21、22将丝束导出，同时上下出丝辊紧靠机箱外壳5安装，起到阻隔作用。丝束进入机箱外壳5后温度逐渐升高，通过前隔舱板6进入高温定型区域，穿过后隔舱板14后，丝束逐步降温直至移出机箱外壳5。内箱体25的内侧安装有隔热板7，循环风机18将加热的风送到上温度均化腔10中均化，使得上温度均化板11的下表面温度一致，保证了内箱体25内高温区域温度的均匀性。铺丝层20的下方装有多层下温度缓冲板12，热风通过下温度缓冲板12进入下温度缓冲腔13，经过管道回到循环风机18的进口端，形成热风的循环。内箱体25内安装的多个温度传感器26、四周的隔热板7、前后隔舱板6、14上安装的阻热风帘19、以及配套的温度控制器27，精确地控制了内箱体25内的定型温度。氮气发生器15通过氮气控制阀16调节循环热风中氮气的浓度，采用氮气对铺丝层20进行加热，在内箱体25的入口和出口处装有阻热风帘19，防止氮气的外泄和温度的散失，保证芳纶丝束在高温定型时不被氧化。帘网电动辊23、循环风机18由变频电机驱动，实现芳纶高温定型时的工艺参数调节。

Claims (10)

1.一种芳纶高温定型机，由帘网输送机构、导丝机构、加热机构、氮气循环与控制机构、温度控制装置、机架构成，其特征在于：所述的帘网输送机构由帘网电动辊、帘网从动轮、帘网托架和金属帘网构成，帘网电动辊安装在出口端，帘网从动轮安装在进口端，金属帘网平铺在托架上受帘网电动辊和从动轮的驱动。所述的导丝机构由导丝板和出丝辊构成，导丝板固定在进口端的上方，出丝辊安装在出口端。所述的加热机构由加热器、循环风机、热风管道、温度均化器构成，加热器、循环风机安装在机箱外壳内、隔热板外，循环风机连接加热器，通过热风管道与内箱体内的上温度均化腔相连接，下温度缓冲腔通过管道与循环风机相连形成热风的循环。所述的氮气循环与控制机构包括安装在机箱外的氮气发生器、氮气控制阀和直接与循环风机出口端连接的管道，氮气控制阀安装在氮气发生器出口的管道上。所述的温度控制装置包括安装在箱内隔热板壁上的多个温度传感器和在箱体外的温度控制器组成，温度传感器设置在内箱体内的各个部位。所述的机架由机箱外壳、前后隔舱板、隔热板、可调式机脚组成，隔热板由保温材料组成。

2.根据权利要求1所述的芳纶高温定型机，其特征在于：帘网电动辊带动金属帘网移动，电动辊由变频电机驱动。

3.根据权利要求4所述的芳纶高温定型机，其特征在于：金属帘网呈筛孔状、能蜷曲，铺丝面光滑平整。

4.根据权利要求1所述的芳纶高温定型机，其特征在于：前后隔舱板之间的恒温区域内、丝束的上下方设有温度均化板和温度缓冲板。

5.根据权利要求4所述的芳纶高温定型机，其特征在于：上温度均化板与下温度缓冲板铺满整个箱体内壁。

6.根据权利要求4所述的芳纶高温定型机，其特征在于：上温度均化板至少设置三层，下温度缓冲板至少设置两层。

7.根据权利要求1所述的芳纶高温定型机，其特征在于：前后隔舱板的外侧分别装有阻热风帘。

8.根据权利要求1所述的芳纶高温定型机，其特征在于：风机由变频电机驱动。

9.根据权利要求1所述的芳纶高温定型机，其特征在于：氮气控制阀门上安装有电动执行器。

10.根据权利要求1所述的芳纶高温定型机，其特征在于：氮气发生器的出口管道与循环风机和加热器之间的管道相连接。

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